Page 86 - Zmist-n3-2015-new
P. 86
де V – загальний об’єм суміші; V 3 – мольний об’єм розчинника; φ i – об’ємні час-
тки компонента в суміші; χ 13 і χ 23 – параметр взаємодії полімерів ПВХ і модифі-
катора з розчинником. Сумісність компонентів у такій системі залежить від па-
раметрів взаємодії полімерів χ 12 та полімерів з пластифікаторами χ 13 і χ 23, які
встановлюють за результатами віскозиметричних досліджень.
Кількісна оцінка сумісності полімервмісної потрійної системи ґрунтується
на припущенні, що зближення макромолекул може викликати їх взаємне від-
штовхування. Тоді в’язкість суміші знижується до значень, розрахованих для чис-
тих компонентів за принципом адитивності. Водночас, якщо полімери взаємоді-
ють, то утворюються сформовані асоціати обох типів макромолекул і в’язкість
підвищується.
За результатами віскозиметричних досліджень можна встановити параметр
сумісності 'b 12 :
2 2
c c ,
b 123 = b c + b c + 2 'b 12 1 2 (2)
11 1
22 2
b 123 – величина, що характеризує взаємодію усіх компонентів.
Якщо вважати, що макромолекули ПВХ не взаємодіють з полістирольним
модифікатором, то
2
b
b = b c + b c 2 + 2b 1/2 1/2 c c . (3)
123 11 1 22 2 11 22 1 2
Таким чином, теоретичний параметр взаємодії можна встановити з рівняння
b = (b b ) 1/2 , (4)
12 11 22
а сумісність компонентів оцінити за параметром
D b = ' b 12 b - 12 . (5)
Додатне значення ∆b свідчить про переважальну взаємодію між різнорідни-
ми макромолекулами, тобто про існування в розчині змішаних асоціатів макро-
молекул, натомість, від’ємне – між однорідними, тобто про присутність гомоасо-
ціатів. Побудовано (рис. 1) залежність параметра сумісності ПВХ з ПСС та УПС
у присутності пластифікатора ДОФ від компонентного складу.
Рис. 1. Залежність параметра сумісності ∆b
від вмісту полістирольного модифікатора
(g/100 ml):
1, 3 – 0,4; 2, 4 – 1,2;
1, 2 – ПСС; 3, 4 – УПС.
Fig. 1. Dependence of compatibility parameter
∆b on polystyrene modifier concentration
(g/100 ml): 1, 3 – 0.4; 2, 4 – 1.2.
1, 2 – PSS; 3, 4 – HIPS.
Отже, параметр сумісності суттєво змінюється за вмісту полістирольного
модифікатора 5…15%. У зразках з кількістю ПВХ 90…95% порівняно з ПСС,
його значення додатні, що свідчить про притягання різнорідних макромолекул
ПВХ і ПСС та існування змішаних асоціатів, а значить, про більшу сумісність
компонентів системи. Зі збільшенням вмісту полістирольного модифікатора, а
також за високої концентрації полімерів у ДОФ значення ∆b спадає та сягає міні-
муму за 20% ПС. З ростом кількості полістирольного модифікатора, а також за
підвищеної концентрації полімерів у ДОФ він знижується. Під час використання
як полімерного модифікатора УПС з підвищенням вмісту модифікатора до 20%
85